正弦电磁场通过增强骨髓间充质干细胞的多功能性来加速骨再生( Sinusoidal electromagnetic fields accelerate bone regeneration by boosting the multifunctionality of bone marrow mesenchymal stem cells )

W Li W Liu W Wang J Wang C Liu

研究背景临界大小骨缺损的修复一直是一个具有挑战性的问题。电磁场（EMFs）作为骨缺损的理疗手段，由于长期暴露于人体，已被怀疑对人体健康造成潜在危害。为了优化电动势的应用，同时避免其不良影响，电动势与组织工程技术的结合是至关重要的。此外，对电动势的作用机理有更深入的了解，将有助于今后更好的应用。方法将骨髓间充质干细胞（BMSCs）接种于3D打印支架上，在体外进行正弦电动势处理。然后在大鼠颅骨造成5.5mm临界大小的缺损，将细胞支架植入缺损内。此外，本文还通过多种途径探讨了EMFs调控骨髓间充质干细胞的分子和细胞机制，以期对EMFs的作用有更深入的认识。结果EMF处理的细胞支架能有效地促进颅骨缺损的修复。进一步的研究发现EMF不能直接诱导BMSCs的分化，但通过上调BMP（骨形态发生蛋白）特异性受体的数量来提高BMSCs对BMP信号的敏感性。一旦这些受体从周围环境接收到BMP信号，就会启动一系列反应，通过BMP/Smad信号通路促进成骨分化。此外，经EMF处理后的BMSCs分泌的细胞因子能更好地促进血管生成和骨免疫调节，而这些细胞因子在骨再生过程中起着重要的作用。结论综上所述，EMF可促进BMSCs的成骨潜能，增强BMSCs的旁分泌功能，以利于骨再生。这些发现凸显了EMF对组织工程的深刻影响，为骨缺损的临床治疗提供了新的策略。

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